CN107747726B - 一种新型蒸汽发生器 - Google Patents

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Abstract

一种新型蒸汽发生器，包括炉体、对流烟道和给水泵一，炉体内的上部设置螺旋盘绕水管式水冷壁，由给水管线一将给水泵一的出口与省煤器的入口连通，对流烟道内从上到下依次设置过热器、省煤器和空气预热器一；省煤器和空气预热器一之间增加空气预热器二，空气预热器二的入口连通鼓风机二、出口与炉体底部的燃烧室连通；炉体内下部设置给水预热器，省煤器的出口分别连通给水预热器的入口和水冷壁入口，给水预热器为螺旋盘绕上升管道、其出口分别连通水冷壁的入口和省煤器的回水入口，给水泵二连通给水预热器的入口；各路水管线上均设有控制阀。本发明可提高蒸汽干度，生产100％干度的蒸汽注入热采油层，使用汽水混合器减少或不排放废水。

Description

一种新型蒸汽发生器
技术领域
本发明涉及石油热采领域注汽设备，具体涉及一种新型蒸汽发生器。
背景技术
在石油开采中，有些油区的油质粘度较高，需要用较高温度的蒸汽注入含油地层加热降低原油粘度，让石油从地层中开采出来。
目前油田广泛使用燃气高压直流湿蒸汽发生器来产生蒸汽，注入到各油井，而现有的高压直流湿蒸汽发生器生产的饱和蒸汽干度低，蒸汽质量差，而且燃气成本高。
用电站锅炉作为原油热采蒸汽发生器，需要高标准的脱盐水作为给水；油田回用水其矿化度过高，用于电站锅炉给水无法长期安全运行。
专利号为CN201772431U的发明中公开了一种燃煤流化床高压干蒸汽发生器装置，但仍存在上述缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种采用燃煤流化床燃烧方式的新型蒸汽发生器，通过汽水分离器、过热器、省煤器来提高蒸汽干度，生产100％干度的蒸汽注入热采油层，使用汽水混合器减少或不排放废水。
本发明采用如下的技术方案：一种新型蒸汽发生器，包括炉体、对流烟道，所述炉体内的上部设置螺旋盘绕水管式水冷壁，给水泵一的出口与省煤器的入口由给水管线一连通，所述对流烟道内从上到下依次设置过热器、省煤器和空气预热器一；所述省煤器和空气预热器一之间增加空气预热器二，所述空气预热器二的入口连通鼓风机二、出口经过热风管道与所述炉体底部的燃烧室连通；所述炉体内下部设置给水预热器，所述省煤器的出口分叉为两路，一路由进水管线一连通所述给水预热器的入口，另一路由进水管线二连通所述水冷壁入口；所述给水预热器为螺旋盘绕上升管道、其出口分别由出水管线一在所述炉体外连通所述水冷壁的入口、由出水管线二连通所述省煤器的回水入口；给水泵二通过给水管线二连通所述给水预热器的入口；所述给水管线一、给水管线二、进水管线一、进水管线二、出水管线一和出水管线二上均设有控制阀。
当锅炉来水温度低于50℃时，经给水泵二到达给水预热器内，这时通过控制阀控制使得给水经过给水预热器出口、出水管线二与省煤器的入口连通，省煤器的出口与进水管线二、炉膛内水冷壁的进口连通的一个给水线路；当锅炉来水温度为50℃以上时，回用水经给水泵一到达省煤器，这时通过控制阀控制使得给水经过从省煤器出口出来后到进水管线一、给水预热器的入口，给水预热器出口连通水冷壁的一个给水线路；通过控制阀的开、关控制水管线的流通和关闭。
本发明的有益效果如下：
1)本装置可使用油田高矿化度的回用水作为给水，大量减少了油田污水排放，降低了生产成本；
2)使用立式汽水分离器配合高温过热器来提高蒸汽干度，汽水混合器出口蒸汽干度达到100％，满足了稠油热采对蒸汽干度的要求；
3)增加了鼓风机、空气预热器和给水预热器，进一步提高给水温度，增强低温水的汽化效果；
4)采用燃煤流化床燃烧方式更加节能、环保。
说明书附图
图1为本发明的结构示意图。
附图编号：
1-给水泵一 2-给水预热器 3-省煤器
4-水冷壁 5-汽水分离器 6-饱和蒸汽管线
7-过热器 8-过热蒸汽管线 9-汽水混合器
10-饱和水管线 11-注汽管网 12-鼓风机一
13-空气预热器一 14-热风管道 15-炉体
16-联接烟道一 17-旋风分离器 18-返料器
19-联接烟道二 20-对流烟道 21-除尘器
22-给煤煤斗 23-石灰斗 24-给水管线一
25-给水管线二 26-进水管线一 27-进水管线二
28-出水管线一 29-出水管线二 30-控制阀
31-给水泵二 32-空气预热器二 33-鼓风机二
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
一种新型蒸汽发生器，包括炉体15、对流烟道20，所述炉体15内的上部设置螺旋盘绕水管式水冷壁4，给水泵一1的出口与省煤器3的入口由给水管线一24连通，所述对流烟道20内从上到下依次设置过热器7、省煤器3和空气预热器一13；所述省煤器3和空气预热器一13之间增加空气预热器二32，所述空气预热器二32的入口连通鼓风机二33、出口经过热风管道14与所述炉体15底部的燃烧室连通；所述炉体15内下部设置给水预热器2，所述省煤器3的出口分叉为两路，一路由进水管线一26连通所述给水预热器2的入口，另一路由进水管线二27连通所述水冷壁4入口；所述给水预热器2为螺旋盘绕上升管道、其出口分别由出水管线一28在所述炉体15外连通所述水冷壁4的入口、由出水管线二29连通所述省煤器3的回水入口；给水泵二31通过给水管线二25连通所述给水预热器2的入口；所述给水管线一24、给水管线二25、进水管线一26、进水管线二27、出水管线一28和出水管线二29上均设有控制阀30。
当锅炉来水温度低于50℃时，经给水泵二31到达给水预热器2内，这时通过控制阀30控制使得给水经过给水预热器2出口、出水管线二29与省煤器3的入口连通，省煤器3的出口与进水管线二27、炉膛内水冷壁4的进口连通的一个给水线路；当锅炉来水温度为50℃以上时，回用水经给水泵一1到达省煤器3，这时通过控制阀控制使得给水经过从省煤器3出口出来后到进水管线一26、给水预热器2的入口，给水预热器2出口连通水冷壁4的一个给水线路；通过控制阀30的开、关控制水管线的流通和关闭。
实施例一
请参照图1，本发明是一种燃煤流化床直流蒸汽发生器装置，包括炉体15的炉膛内设置的螺旋盘绕的给水预热器2和水冷壁4；对流烟道20内从上到下依次设置过热器7、省煤器3、空气预热器一13、空气预热器二32；还设置了立式汽水分离器5和汽水混合器9。
当锅炉来水温度低于50℃时，经给水泵二31到达给水预热器2内，这时通过控制阀控制使得给水经过给水预热器2出口、出水管线二29与省煤器3的入口连通，省煤器3的出口与进水管线二27、炉膛内水冷壁4的进口连通的一个给水线路；当锅炉来水温度为50℃以上时，回用水经给水泵一1到达省煤器3，这时通过控制阀控制使得给水经过从省煤器3出口出来后到进水管线一26、给水预热器2的入口，给水预热器2出口连通水冷壁4的一个给水线路；通过控制阀30的开、关控制水管线的流通和关闭。
水冷壁4的出口与汽水分离器5的入口连通，汽水分离器5上部的蒸汽经过饱和蒸汽管线6与过热器7的入口连通，过热器7的出口经过热蒸汽管线8连接到汽水混合器9蒸汽入口，汽水分离器5下部水经饱和水管线10进汽水混合器9水入口，饱和水与过热蒸汽在汽水混合器9中混合后变成100％干度的蒸汽，最后汽水混合器9出口蒸汽去热采注汽管网11。
本装置使用煤做燃料，采用循环流化床炉体15、旋风分离器17、返料器18和对流烟道20组成。炉体15的炉膛上部的排烟口通过炉膛出口联通烟道一16与旋风分离器17的入口连接，旋风分离器17下端与返料器18连接，返料器18经过管道与炉体15内的炉膛底部的燃烧室连通，旋风分离器17上部的排烟口经过联接烟道二19与对流烟道20的入口连通，对流烟道20的出口接到除尘器21。
本发明的工作原理如下：
在加煤斗22中加入煤，在加石灰斗23中加入适当比例的石灰粉，石灰粉起脱硫作用，将炉膛温度控制适当，使煤在炉膛15内洁净燃烧。
旋风分离器7把烟气中没有燃尽的飞灰收集下来，分离下来的飞灰经返料器18返回炉膛15，进行循环燃烧，通过返料器18来调整循环流化床锅炉的循环倍率，保证炉体经济、安全、稳定地运行。经旋风分离器17分离后的高温烟气，进入对流烟道20内，由上向下依次冲刷过热器7、省煤器3、空气预热器二32和空气预热器一13，完成热交换。
鼓风机一12和鼓风机二33输入的空气分别经过空气预热器一13、空气预热器二32预热后，由热风管道14送入炉体15的炉膛下部内，补充燃烧空气，同时使煤悬浮在炉体中，充分燃烧。
给水泵一1把回用水输入到省煤器3内部的对流管束中，利用对流烟道20内的高温烟气把回用水预热后送给炉膛15内的炉管(给水预热器2和水冷壁4),经过炉膛加温后，变为饱和汽水混合物，进入汽水分离器5中，实现汽水分离，分离后的干蒸汽由蒸汽管道6引出，经过热器7加热，成为过热蒸汽，过热蒸汽经汽水混合器9蒸汽进入注汽管网。
汽水分离器下部出水进入汽水混合器9中与过热蒸汽混合后变成蒸汽，从而减少污染，实现零排放。

Claims (2)

1.一种新型蒸汽发生器，包括炉体(15)、对流烟道(20)，所述炉体(15)内的上部设置螺旋盘绕水管式水冷壁(4)，给水泵一(1)的出口与省煤器(3)的入口由给水管线一(24)连通，其特征在于，所述对流烟道(20)内从上到下依次设置过热器(7)、省煤器(3)和空气预热器一(13)；
所述省煤器(3)和空气预热器一(13)之间增加空气预热器二(32)，所述空气预热器二(32)的入口连通鼓风机二(33)、出口经过热风管道(14)与所述炉体(15)底部的燃烧室连通；所述炉体(15)内下部设置给水预热器(2)，所述省煤器(3)的出口分叉为两路，一路由进水管线一(26)连通所述给水预热器(2)的入口，另一路由进水管线二(27)连通所述水冷壁(4)入口；所述给水预热器(2)为螺旋盘绕上升管道、其出口分别由出水管线一(28)在所述炉体(15)外连通所述水冷壁(4)的入口、由出水管线二(29)连通所述省煤器(3)的回水入口；给水泵二(31)通过给水管线二(25)连通所述给水预热器(2)的入口；所述给水管线一(24)、给水管线二(25)、进水管线一(26)、进水管线二(27)、出水管线一(28)和出水管线二(29)上均设有控制阀(30)。
2.如权利要求1所述一种新型蒸汽发生器，其特征在于，当锅炉来水温度低于50℃时，经给水泵二(31)到达给水预热器(2)内，这时通过控制阀(30)控制使得给水经过给水预热器(2)出口、出水管线二(29)与省煤器(3)的入口连通，省煤器(3)的出口与进水管线二(27)、炉膛内水冷壁(4)的进口连通的一个给水线路；当锅炉来水温度为50℃以上时，回用水经给水泵一(1)到达省煤器(3)，这时通过控制阀控制使得给水经过从省煤器(3)出口出来后到进水管线一(26)、给水预热器(2)的入口，给水预热器(2)出口连通水冷壁(4)的一个给水线路；通过控制阀(30)的开、关控制水管线的流通和关闭。
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